CN103128369B - 一种切割元件 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种切割元件，适用于输出轴围绕自身轴线做摆动运动的摆动动力工具，该摆动动力工具还包括马达和用于将马达的旋转运动转换成输出轴绕其自身轴线做摆动运动的传动机构，该切割元件包括纵长延伸的主体、安装孔和作用于待加工工件的切割部分，该主体限定一纵长延伸的轴线，该安装孔设置在该主体的第一端且与该摆动动力工具的输出轴相连，该切割部分设置在该主体的第二端，该切割部分包括第一切割部分和第二切割部分，其特征在于，该第二切割部分横向突出于该第一切割部分，该第一切割部分沿进给方向对待加工工件进行切割，该第二切割部分沿垂直于进给方向的方向对待加工工件进行切割。本发明具有其优点，在摆动动力工具上设置的切割元件，设置有横向突出于第一切割部分的第二切割部分，能够有效的减小振动、有效的提高切割效率及有效的提高排屑效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种切割元件，尤其是一种在手持式的摆动动力工具上使用的切割元件。
背景技术
多功能机是业界常见的手持式的摆动动力工具，它的工作原理是输出轴围绕自身轴线做摆动运动。例如美国专利USRE36909公开了一种摆动动力工具的驱动结构，包括机壳，设置在机壳内的电机，由电机驱动的主轴，主轴具有一旋转轴线和偏移旋转轴线设置的偏心部，一拨叉由主轴驱动并操纵连接在工作单元上，拨叉的一端枢轴连接在输出轴上，另一端形成有一对分支的叉子并卡在主轴上的偏心部上，输出轴与主轴旋转轴线大体上垂直，主轴围绕旋转轴线的转动转换成拨叉沿输出轴的枢轴运动从而使得输出轴运动并驱动工作头工作。而当用户在输出轴上安装有不同的工作头后，可以实现多种不同的操作功能。常见的工作头包括直锯片、圆锯片、三角形磨砂盘、刮刀等，可以实现如锯、切、磨、刮等工作需求。
一方面，当用户将直锯片安装到输出轴上进行操作时，参照图17-图19，一种锯片4’，其包括主体41’、安装孔42’和切割部分43’，其中安装孔42’设置在主体41’的第一端，其用来与摆动动力工具的输出轴相连，该切割部分43’设置成一排锯齿。当用户操作该锯片4’对待加工工件进行切割时，由于锯片4’是绕着输出轴的自身轴线做摆动运动，其摆动的频率可设置为约每分钟10000-25000次，其摆动角度可设置为约0.5°与7°之间，而在这种高频摆动的情况下，切割元件沿箭头D所示的进给方向进行切割时，受到待加工工件侧翼的限制和越来越大的锯片摩擦阻力，普通锯片在切割待加工工件的时候，锯路理论上为一个类似梯形的形状，而锯片的左右摆动运动的幅度逐步受限，让锯片的切割效率和排屑逐步无法实现，直至锯片抱死，不能向前推进。同时，在切割过程中，由于高频摆动产生的振动很大，使用者使用时会感觉到麻手，从而影响操作舒适度。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：提供一种在摆动动力工具上使用的减小振动、有效提高切割效率及有效排屑的切割元件。
为解决上述技术问题，本发明的实施例中的切割元件适用于输出轴围绕自身轴线做摆动运动的摆动动力工具，该摆动动力工具还包括马达和用于将马达的旋转运动转换成输出轴绕其自身轴线做摆动运动的传动机构，该切割元件包括纵长延伸的主体、安装孔和作用于待加工工件的切割部分，该主体限定一纵长延伸的轴线，该安装孔设置在该主体的第一端且与该摆动动力工具的输出轴相连，该切割部分设置在该主体的第二端，该切割部分包括第一切割部分和第二切割部分，其特征在于，该第二切割部分横向突出于该第一切割部分，该第一切割部分沿进给方向对待加工工件进行切割，该第二切割部分沿垂直于进给方向的方向对待加工工件进行切割。优选地，该第二切割部分从第一切割部分的边缘端部直接延伸出并突出于第一切割部分的边缘端部。
该主体包括侧面，该第一切割部分包括第一切割面和第二切割面，该第二切割部分包括第三切割面和第四切割面，该第三切割面与该第一切割面或者该第二切割面相连，该第四切割面与该侧面相连。该侧面包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，该第一侧面与该主体的第一端相连，该第二侧面与该第一侧面和第三侧面相连，该第三侧面与该第四切割面相连，该切割元件包括两个第二侧面，该两个第二侧面相互平行，该第一侧面、第二侧面和第三侧面共同形成一个凹槽，该凹槽有效的提高了排屑的效果。
进一步地，该第二切割部分设置的材料的硬度至少部分地与该第一切割部分设置的材料的硬度相同，优选地，该第一切割部分和至少一部分第二切割部分设置的材料为高速钢，该切割部分设置的材料区别于该主体设置的材料，优选地，该切割部分设置的材料的硬度高于该主体设置的材料的硬度，例如，该切割部分设置的材料为高碳钢，该主体设置的材料为高速钢。这样可以有效的提高切割元件本身的寿命，尤其是第二切割部分的使用寿命。
进一步地，该第一切割部分呈波浪形，第二切割部分上的第三切割面与第一切割部分上的第一切割面或第二切割面相交，该第三切割面和该第四切割面限定一角度α，该角度α的范围为30°到150°，该第三切割面与进给方向呈一角度β，该角度β小于等于90°，并且该第二切割部分在横向上限定第二长度，该第二长度小于3mm，该第一切割部分具有一个顶端，从该顶端沿与进给方向相反的方向限定一高度，该高度内设置有至少一个第二切割部分，优选地，该高度小于等于10mm。
进一步地，该主体的第一端与该主体的第二端平行，该切割元件经由紧固件固定到该输出轴上，该第一端到该第二端的垂直距离至少等于该紧固件在第一端和第二端之间的厚度，便于该摆动动力工具在相对狭小的空间内操作。该切割元件的安装孔包括八个凹槽，每相邻的两个凹槽之间通过安装孔的侧面相连。
为了能够实现第二切割部分的切割功能，该切割元件安装在该摆动动力工具上，当该切割元件偏摆一定角度时，该第二切割部分横向突出于该第一切割部分，尤其是当该切割元件偏摆到最大角度时，该第二切割部分仍然横向突出于该第一切割部分。
本发明具有其优点，在摆动动力工具上设置的切割元件，设置有横向突出于第一切割部分的第二切割部分，能够有效的减小振动、有效的提高切割效率及有效的提高排屑效果。
附图说明
图1是本发明一实施例中切割元件安装到摆动动力工具上的示意图；
图2是本发明第一实施例中切割元件的平面示意图；
图3是图2中沿C-C的剖视图；
图4和图5分别是图2中圈A内的平面图和立体图；
图6和图7分别是第二实施例中部分锯齿的平面图和立体图；
图8和图9分别是第三实施例中部分锯齿的平面图和立体图；
图10和图11分别是图2中圈B内的平面图和立体图；
图12和图13分别是第四实施例中部分锯齿的平面图和立体图；
图14和图15分别是第五实施例中部分锯齿的平面图和立体图；
图16是本发明第一实施例中的锯片进行切割的示意图；
图17和图18是现有技术中的切割元件的示意图；
图19是现有技术中的锯片进行切割的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一实施例中公开了一种电动工具切割元件，特别是一种用于摆动动力工具的切割元件，该摆动动力工具包括壳体1，壳体内容纳有电机和传动机构(未示出)，传动机构包括由电机驱动的主轴，主轴具有一旋转轴线和偏移旋转轴线设置的偏心部，一拨叉由主轴驱动并操纵连接在工作单元上，拨叉的一端枢轴连接在输出轴上，另一端形成有一对分支的叉子并卡在主轴上的偏心部上，输出轴与主轴旋转轴线大体上垂直，主轴围绕旋转轴线的转动转换成拨叉沿输出轴的枢轴运动从而使得输出轴运动并驱动工作头工作。也就是说，电机经传动机构将旋转运动转换成输出轴2的绕其自身轴线3的摆动运动。一切割元件4通过紧固件5固定安装在输出轴2上，使得切割元件4与输出轴2一同做摆动运动，它们的摆动频率可设置为约每分钟10000-25000次，其摆动角度可设置为约0.5°与7°之间，通过高频的摆动运动，切割元件4逐渐地切入到工件内部。本领域技术人员熟知的，该切割元件也可应用到其它摆动动力工具中，而并不限于此种传动机构。
如图2-5和图10-11所示进一步阐述了该实施例中的切割元件4。该切割元件4包括沿垂直于输出轴轴线的纵长方向延伸的主体41、一安装孔42和作用于待加工工件的切割部分6。主体41限定一根纵长延伸的轴线X，该安装孔42设置在主体的第一端411且与摆动动力工具的输出轴相连，该安装孔42包括八个凹槽421，每相邻的两个凹槽之间通过安装孔的侧面422相连，该切割部分6设置在主体的第二端412，主体41上还设置有侧面43。该切割部分6包括第一切割部分61和第二切割部分62，第一切割部分61包括多个锯齿，每个锯齿均包括有第一切割面611和第二切割面612，第二切割部分62在主体限定的纵长延伸的轴线X的两侧分别设置有切割刃，第一切割面611彼此相互平行，第二切割面612彼此也相互平行，第二切割部分上的两个切割刃均包括第三切割面621和第四切割面622，图4和图5中所示的最边缘的第一切割面611与第三切割面621相连，第四切割面622与主体的侧面43相连，所谓的相连，不仅局限于如图4和图5中该两个面之间的直接相连，还包括两个面之间的间接相连，例如，两个面之间通过一个平面或者一个曲面等使得这两个面相连，或者也可以通过多个平面、或者多个曲面、或者平面与曲面的组合使得这两个面相连。第一切割部分横向限定第一长度d1，该第一长度d1从第一切割部分的一侧边缘到第一切割部分的另一侧边缘，优选地，第二切割部分从第一切割部分的边缘端部直接延伸并突出于第一切割部分的边缘端部。如图2所示，该第一长度d1为从第一切割部分上端的第二切割面612到第一切割部分的下端的第一切割面611的边缘之间的距离。第二切割部分62横向限定第二长度d2，该第二长度d2为从第一切割部分的一侧边缘到该侧第二切割部分中的第三切割面和第四切割面之间的交线的横向垂直距离，如图4和图5所示，该第二长度d2为从第一切割面与第三切割面的交线到第三切割面和第四切割面的交线之间的横向垂直距离。如图10和11所示，第二长度d2为从第二切割面与第三切割面的交线到第三切割面和第四切割面的交线之间的横向垂直距离。该第二长度d2优选地小于3mm，这样设置可以减小第二切割部分沿进给方向的阻力，如果第二长度设置的过长，则可能导致该切割元件无法正常的沿进给方向进行切割。第二切割部分中的第三切割面与第四切割面限定一角度α，优选地，角度α的范围为30°到150°，例如，本实施例中，角度α为85°。这样设置，可以使得第二切割部分在切割元件的第一部分沿进给方向进行切割的同时，第二切割部分可以沿垂直于进给方向的方向进行切割，从而在理论上能够形成如图16所示的类似长方形的锯路。进一步地，第三切割面与进给方向之间形成一角度β，优选地，角度β小于等于90°，例如，本实施例中，角度β为58°。这样设置，使得第三切割面可以减小第二切割部分沿进给方向的阻力。如图2所示，侧面43包括与主体的第一端相连第一侧面61、与第四切割面相连的第三侧面433和与第一侧面61和第二侧面62相连的第二侧面62，第一侧面、第二侧面和第三侧面共同形成一个凹槽，这两个第二侧面62之间彼此相互平行，该凹槽可便于排屑，传统的切割元件上未设置有凹槽，并且在切割过程中，其锯路理论上为类似梯形的形状，因此当切割元件沿进给方向逐渐切入的时候，在切割元件与待加工工件之间的间隙逐渐变小，排屑也愈加的困难，而在切割元件上设置的凹槽则有效的提高了排屑的效果。
在该优选实施例中，切割元件4沿进给方向对待加工工件进行切割时，第二切割部分62沿垂直于进给方向的方向进行切割，而不同于现有技术中的撞击，在进行切割的同时，也可以有效的减小机器的振动。
在该优选实施例中，结合图1到图3所示，该切割元件4的主体41的第一端411和第二端412相互平行地设置。紧固件5在第一端411和第二端412之间的厚度小于等于第一端411和第二端412之间的垂直距离，这样的设置，便于该摆动动力工具在相对狭小的空间内操作。
在该优选实施例中，第二切割部分62设置的材料至少部分地与第一切割部分61设置的材料相同。优选地，第二切割部分62设置的材料的硬度至少部分地与第一切割部分61设置的材料的硬度相同。例如，第二切割部分62至少部分地采用高速钢材料制成，第一切割部分61也采用高速钢材料制成，而第二切割部分62中的第二切割面可以设置成部分地采用高速钢材料制成，并且在第三切割面和第四切割面之间的交线设置的材料也为高速钢，而在交线的下方可以设置成高碳钢，而本领域技术人员熟知的，高碳钢的硬度通常要低于高速钢的硬度。从而使得该切割元件4中的第二切割部分更加耐磨，可以长久的实现对待加工工件的切割。可以更加方便地，将切割元件4的主体部分采用高碳钢制成，在切割元件4的第一切割部分61和第二切割部分62均采用高速钢制成，这样可以有效的提高切割元件本身的寿命，尤其是第二切割部分的使用寿命。
在该优选实施例中，第一切割部分61上的锯齿呈波浪形，即有的锯齿突出于第二端412的一侧端面，有的锯齿突出于第二端412的另一侧的端面，这样设置可以提高切割元件4的切割效率。
在该优选实施例中，第一切割部分61具有一个顶端，即第一切割部分61中的第一切割面611和第二切割面612相交形成的远离安装孔42的交线所在的平面，从该平面沿与进给方向相反地方向限定一高度，在该高度内可以设置一个或者多个切割部分，优选地，高度小于等于10mm，若在超过该高度的范围内再设置有多个横向突出于第一切割部分61的第二切割部分的话，该切割元件在进给方向上的阻力将加大，不利于该切割元件沿进给方向上的切割。为了能够实现第二切割部分在垂直于进给方向上实现切割，当该切割元件4被安装在摆动动力工具上时，当该切割元件偏摆一定角度时，该第二切割部分在横向上仍然突出于该第一切割部分，优选地，如图16所示，当该切割元件偏摆到左右最大角度时，该第二切割部分在横向上仍然突出于该第一切割部分，这样设置有效地提高了该切割元件的切割效率。
如图6和图7所示，其揭示了第二实施例中的部分切割元件4(相同的元件在该实施例中采用了与第一实施例相同的数字标识，下同)，其中第一切割部分61的第二切割面612通过一个平面与第二切割部分62的第三切割面621相连，在该实施例中第三切割面621与第四切割面622之间形成的角度α范围为30°到150°，优选地，本实施例中，角度α为85°。第三切割面621与进给方向之间形成一角度β，优选地，角度β小于等于90°，例如，本实施例中，角度β为58°。
如图8和图9所示，其揭示了第三实施例中的部分切割元件4，其中第一切割部分61的第二切割面612与第二切割部分62的第三切割面621相连，在该实施例中第三切割面621与第四切割面622之间形成的角度α范围为30°到150°，优选地，本实施例中，角度α为53°。第三切割面621与进给方向之间形成一角度β，优选地，角度β小于等于90°，例如，本实施例中，角度β为90°。
如图12和图13所示，其揭示了第四实施例中的部分切割元件4，其中第一切割部分61的第二切割面612与第二切割部分62的第三切割面621相连，在该实施例中第三切割面621与第四切割面622之间形成的角度α范围为30°到150°，优选地，本实施例中，角度α为53°。第三切割面621与进给方向之间形成一角度β，优选地，角度β小于等于90°，例如，本实施例中，角度β为90°。
如图14和图15所示，其揭示了第五实施例中的部分切割元件4，其中第一切割部分61的第二切割面612通过一个平面与第二切割部分62的第三切割面621相连，在该实施例中第三切割面621与第四切割面622之间形成的角度α范围为30°到150°，优选地，本实施例中，角度α为90°。第三切割面621与进给方向之间形成一角度β，优选地，角度β小于等于90°，例如，本实施例中，角度β为30°。
上文的描述以及附图所示仅仅是本发明的其中几种具体实施方式，本发明要求保护的范围以权利要求书为主。通过对上文描述以及附图的理解，本领域的普通技术人员通过同样的方式，或者以经过简单替换的形式，非创造性地将部分构件进行简单替换被看成是在本发明保护的范围内。例如：将该切割元件应用到其它不同于本说明书中记载的传动机构的摆动动力工具上。
Claims (21)
1.一种切割元件，适用于输出轴围绕自身轴线做摆动运动的摆动动力工具，所述的摆动动力工具还包括马达和用于将马达的旋转运动转换成输出轴绕其自身轴线做摆动运动的传动机构，所述切割元件包括纵长延伸的主体、安装孔和作用于待加工工件的切割部分，所述的主体限定一纵长延伸的轴线，所述的安装孔设置在所述主体的第一端且与所述摆动动力工具的输出轴相连，所述的切割部分设置在所述主体的第二端，所述的切割部分包括第一切割部分和第二切割部分，其特征在于，所述第二切割部分横向突出于所述的第一切割部分，所述的第一切割部分沿进给方向对待加工工件进行切割，所述的第二切割部分在所述的第一切割部分沿进给方向对待加工工件进行切割的同时沿垂直于进给方向的方向对待加工工件进行切割；所述第一切割部分包括第一切割面和第二切割面，所述第二切割部分包括第三切割面和第四切割面，所述第三切割面与所述第一切割面相连；所述第二切割部分横向限定第二长度，所述第二长度为从所述第一切割部分的一侧边缘到该侧所述第二切割部分中的所述第三切割面和所述第四切割面之间的交线的横向垂直距离，所述第二长度且为从所述第一切割面与所述第三切割面的交线到所述第三切割面和所述第四切割面的交线之间的横向垂直距离。
2.根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于，所述主体包括侧面，所述的第四切割面与所述的侧面相连。
3. 根据权利要求2所述的切割元件，其特征在于，所述的第二切割部分设置的材料的硬度至少部分地与所述第一切割部分设置的材料的硬度相同。
4.根据权利要求3所述的切割元件，其特征在于，所述的第二切割部分的第三切割面设置的材料的硬度与所述的第一切割部分设置的材料的硬度相同。
5.根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于，所述的第二切割部分从所述的第一切割部分的边缘端部直接延伸并突出于所述的第一切割部分的边缘端部。
6. 根据权利要求2-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第三切割面和所述的第四切割面限定一角度α，所述的角度α的范围为30°到150°。
7. 根据权利要求2-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第三切割面与进给方向呈一角度β，所述的角度β小于等于90°。
8. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第二长度小于3mm。
9. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第一切割部分具有一个顶端，从所述顶端沿与进给方向相反的方向限定一高度，所述的高度内设置有至少一个第二切割部分。
10. 根据权利要求9所述的切割元件，其特征在于，所述的高度小于等于10mm。
11. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的安装孔包括八个凹槽，每相邻的两个凹槽之间通过安装孔的侧面相连。
12. 根据权利要求2所述的切割元件，其特征在于，所述的侧面包括第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述的第一侧面与所述主体的第一端相连，所述的第二侧面与所述的第一侧面和第三侧面相连，所述的第三侧面与所述的第四切割面相连，所述的第一侧面、第二侧面和第三侧面共同形成一个凹槽。
13. 根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于，所述主体的第一端与所述主体的第二端平行。
14. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的切割元件经由紧固件固定到所述的输出轴上，所述的第一端到所述的第二端的垂直距离至少等于所述紧固件在第一端和第二端之间的厚度。
15. 根据权利要求3所述的切割元件，其特征在于，所述的第一切割部分和至少一部分第二切割部分设置的材料为高速钢。
16. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的切割部分设置的材料区别于所述主体设置的材料。
17. 根据权利要求16所述的切割元件，其特征在于，所述的切割部分设置的材料的硬度高于所述主体设置的材料的硬度。
18. 根据权利要求17所述的切割元件，其特征在于，所述的切割部分设置的材料为高速钢，所述的主体设置的材料为高碳钢。
19. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第一切割部分呈波浪形。
20. 根据权利要求2-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的第三切割面与所述的第一切割面相交。
21. 根据权利要求1-5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述的切割元件安装在所述的摆动动力工具上，当所述的切割元件偏摆一定角度时，所述第二切割部分横向突出于所述的第一切割部分。
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